regmap子系统-之-readmap_read读7bit寄存器问题定位

regmap子系统框架介绍

regmap子系统的作用

随着linux内核的设备驱动越来越多，内核中有很多设备使用iic和spi等总线进行控制，尤其在hwmon子系统、regulator子系统中，大部分的设备基本上就是i2c、spi设备。在之前，如针对i2c设备我们通过接口i2c_transfer、i2c_master_send等接口进行读写操作，而针对spi 设备我们则通过接口spi_write、spi_sync、spi_async等接口实现读写操作。虽然直接调用i2c或spi设备的操作接口也很方便，但这些子系统中的读写接口中充斥着大量的i2c、spi操作，以及重复代码。
基于这些方面的考虑吧，linux内核提供了regmap子系统，而这些子系统针对spi、i2c设备的操作提供了一次抽象，对外提供对spi、i2c等设备相关寄存器的统一访问接口（regmap_write、regmap_read）等，而在regmap子系统内部再通过调用i2c、spi等设备的寄存器读写接口，实现对具体设备寄存器的读写操作。通过使用regmap子系统提供的接口，使hwmon、regulator子系统中基本上很少出现直接通过i2c、spi接口读写i2c/spi设备寄存器操作，取而代之的则是regmap_write/read等接口，同时regmap子系统提供缓存机制，也可以减小对设备的访问次数。

regmap子系统框架

regmap子系统主要包含regmap、regmap_bus两大部分，其中regmap表示一个慢速i/o设备的reg操作的映射、regmap_bus则表示一类慢速i/o设备的reg操作（如i2c设备可定义对应的regmap_bus，提供寄存器的读写操作接口、spi设备也定义对应的remap_bus，提供寄存器的读写接口）。

1、具体的regmap_bus，可提供对应的regmap创建接口，可由内核其他设备驱动模块调用（如我们上一专栏中使用regmap_init_i2c接口，创建i2c_client对应的regmap）；

2、regmap子系统对外提供了regmap的寄存器读写接口，包含regmap_write、regmap_read、regmap_bulk_write、regmap_bulk_read等接口；

3、对于regmap而言，若该regmap是依附于具体regmap_bus，则借助regmap_bus的读写接口，实现对i/o设备的寄存器访问操作。

4、regmap内部提供了一些操作接口，实现对regmap_bus接口的封装调用（如包含对缓存的访问操作、在对寄存器进行写操作前，先对寄存器、值进行format操作，然后再调用remap_bus的读写接口进行寄存器的读写接口）；

先使用regcache_read去读缓存的值，如果读失败，继续会调用map->reg_read去读实际寄存器的值，这个其实调用的还是regmap_bus得接口

	ret = map->bus->read(map->bus_context, map->work_buf,map->format.reg_bytes + map->format.pad_bytes,val, val_len);

5、借助于regmap_bus的读写接口，最终再调用具体外设的访问接口（如针对i2c设备，则调用i2c_transfer、i2c_master_send等接口实现对具体i2c设备的进行读写操作）。


针对regmap子系统而言，regmap_bus的实现由内核层完成、属于regmap子系统的一部分（目前实现了regmap_i2c、regmap_spi、regmap_mmio等regmap_bus），内核层通过实现remap_i2c、regmap_spi，只需要使用i2c、spi的regmap创建接口，然后就可使用regmap提供的操作接口regmap_write、regmap_read等，实现对这两类设备的访问操作。

regmap子系统数据结构与源代码

我们知道大多的传感器芯片（io扩展芯片、温度传感器、电源管理芯片、input设备、hwmon类型设备等等），基本上都是spi设备或者iic设备，而在这些设备的业务处理接口中充斥着大量的iic设备读写、spi设备读写的调用。因此linux内核子系统提供了regmap子系统，该子系统对外提供统一的读写接口，我们只需要在驱动的probe、remove（xxx_i2c_dev_probe、xxx_spi_dev_probe接口）接口中，完成regmap的创建，接着在具体的业务处理接口中直接调用regmap子系统提供的读写接口即可。

而regmap子系统主要的好处有两个：
1.提供统一的读写接口
2.提供缓存机制。
为了实现统一的读写接口，regmap子系统提供了regamp数据结构、regmap_bus数据结构、regcache_ops数据结构等，下面我们来简要说明下。

针对regmap子系统而言，其提供的主要数据结构抽象可理解如下（数据结构间的关联图如下所示）：

1、regmap_bus数据结构，该数据结构即对具体总线控制器map的抽象（i2c、spi模块均完成了regmap_bus的定义，其中定义了对i2c设备、spi设备的统一读写接口）；
drivers/base/regmap/regmap-i2c.c


2、regmap数据结构即为对具体设备的map（如一个i2c设备、spi设备均需要一个regmap），而regmap里则包含regcache相关的支持、该regmap关联的regmap、寄存器是否可读写等接口；
在regmap_init函数里来填充regmap结构体

3、为了在进行regmap初始化时，对regmap进行初始化，regmap也提供了数据结构regmap_config，实现对regmap的初始化操作。